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Potencial grande del biogás de Suecia: Puntería de los investigadores para verter la luz en la generación de biogás de la pulpa y para empapelar las corrientes inútiles

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Una colectividad de la investigación en las corrientes inútiles de examen de Suecia de la pulpa y del papel (los procesos del molino de P&P) han concluido que el potencial enorme existe para generar biogás.

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Los científicos de la universidad de Linköping de Suecia, trabajando con la compañía escandinava Pöyry Suecia del biogás y de consulta, y en colaboración con varios molinos de P&P, estudiaron 70 corrientes de las aguas residuales a partir de 10 procesos en siete molinos y determinaron que tanto como 100 millones de meters1 cúbicos normales del metano por año puede ser recuperada, después de que los procesos fine-tuned.

Tal cantidad representaría un aumento en la producción del biogás del áspero 65 por ciento comparado a la producción total de Suecia para 2012, según el Dr. Bosse Svensson, profesor en el departamento de universidad de Linköping de cambio ambiental y uno de los investigadores del plomo.

El estudio, financiado por el biogás escandinavo, universidad de Linköping, la agencia sueca de la energía, y los varios socios industriales, recibió recientemente la financiación adicional, permitiendo a los ensayos experimentales moverse desde los laboratorios de la universidad a los molinos participantes donde las pruebas serán aumentadas proporcionalmente.

Federico Nilsson, consultor mayor en Pöyry Suecia que está implicado de cerca con el estudio, dijo el proyecto originado después de Pöyry, el biogás y la universidad escandinavos de Linköping formaron una sociedad para investigar maneras de reducir la producción grande y problemática de biosludge de los molinos de P&P de Suecia. Nilsson, trabajando con Svensson y el director escandinavo del biogás de la investigación y desarrollo Jörgen Ejlertsson, comenzó a evaluar los procesos de la digestión anaerobia, que podrían producir biogás y conservar energía disminuyendo la necesidad del tratamiento de aguas residuales aerobio.

“Una vez que comenzamos nuestra investigación, pronto reconocimos la necesidad de ir más profundizados en la evaluación de las diversas corrientes inútiles y experimentando con varias técnicas del tratamiento dependiendo del proceso de producción específico en cada molino,” Nilsson dijo. “La cooperación nos dio la oportunidad de trabajar cerca junto con los molinos para muestrear las corrientes inútiles y para recoger datos de la producción.”

Los investigadores determinaron que el potencial del biogás fue conducido por muchos diversos factores -- por ejemplo el proceso que reduce a pulpa de los molinos, la circulación interna del agua o la cantidad de agua dulce suministrada -- cuál influenció el tipo de productos químicos lanzados con los efluentes, además de concentraciones de la demanda del carbón orgánico total y de oxígeno producido por reacción química (BACALAO).

El “potencial del biogás era también dependiente en las estrategias del blanqueo en los molinos tan bien como el tipo de madera que se utiliza como material de fuente crudo,” Nilsson dijo.

Los molinos que participaban en el estudio incluyeron a productores de la pulpa semiquímica de Kraft, termomecánica, química del sulfito termomecánico, y neutral. Los procedimientos blanqueadores clorina-libres elementales y totales fueron evaluados, y las corrientes inútiles incluyeron el material de los cuartos de madera, el cocinar y deslignificación del oxígeno, blanqueo (los efluentes del ácido y del álcali), secado, y papel/maquinaria del tablero, así como los efluentes totales antes y después de la sedimentación.

“Quisimos cubrir cada clase de molino y cada tipo de efluente para ganar una comprensión completa del potencial verdadero de la industria,” dijo Ejlertsson. “Y no sólo el potencial pero qué estrategia del tratamiento representó la utilización más eficaz de cada corriente inútil para producir el volumen de alto rendimiento del biogás permisible.”

En conducir diversas evaluaciones del biosludge, el lodo y los condensados de la evaporación, los investigadores de la fibra descubrieron que muchos procesos existentes del tratamiento en los molinos de P&P destruyeron BACALAO sin la ventaja de alcanzar del ahorro de energía.

“Varias corrientes inútiles produjeron a través de la pulpa y los procesos del papel contienen altas concentraciones del BACALAO, la recuperación significativa de ofrecimiento del biogás,” Ejlertsson dijo. “Particularmente, nuestro trabajo demostró potencial fuerte en corrientes de las plantas del blanqueo, de las máquinas de papel y de las aguas residuales de la pre-sedimentación en procesos de la pulpa mecánica. Además, el lodo de la fibra produjo de la pre-sedimentación en los molinos de Kraft y oferta de los molinos del sulfito una conversión económica del BACALAO inútil en el metano.”

Tecnologías

Dos anaerobio-basaron las tecnologías que probaron que eficaz en el laboratorio para tratar corrientes inútiles de proceso del molino se están aumentando proporcionalmente activamente para la prueba experimental en las instalaciones del molino.

Una de las tecnologías -- tratamiento anaerobio de la manta del lodo del flujo ascendente -- utiliza una manta granular del lodo que se suspenda en un tanque. Las aguas residuales que fluyen para arriba con la capa granular son procesadas por los microorganismos anaerobios, atrapando el material orgánico mientras que se limpia el agua y se forma el metano.

La segunda tecnología del tratamiento -- reactores del tanque totalmente revueltos con lodo de la recirculación -- los trabajos primero digiriendo y simultáneamente revolviendo el substrato en un compartimiento cerrado siguieron centrifugando el substrato en el lodo y el líquido de la digestión. Teniendo éxito este proceso, algo del lodo se vuelve al reactor para aumentar la época de residencia para los microorganismos, así alcanzando la producción mejor.

Los ensayos también serán conducidos para recircular activamente el lodo de las piscinas de la sedimentación de los molinos a los reactores, que podrían aumentar la extracción del biogás y reducir los costes asociados a la desecación y a la aireación de la charca.

“Puesto que el molino de Kraft produce BACALAO muy difícil, encontramos ventajoso al tratamiento aerobio biológico del primer uso en una edad muy corta del lodo, que hace el lodo más digestible,” Ejlertsson dijimos. “Esto representó un logro importante con nuestra investigación -- como alternativa al abonamiento, este lodo se podía en lugar de otro quitar para la producción del biogás.”

Disminuyendo edad del lodo, los investigadores encontraron podrían sostener una carga más alta en el sistema de tratamiento aerobio, permitiendo que utilicen tecnología del biorreactor de la cama móvil.

“Un sistema de MBBR permite para una edad extremadamente corta del lodo, que también más que la producción de la biomasa,” Ejlertsson dijo. “Históricamente, la producción de la biomasa ha representado un problema para la pulpa y la industria de papel, pero ésa está también porque la generación del biogás no era considerada.”

El equipo de investigación cree que los resultados del estudio podrían ayudar a las compañías de P&P a tomar decisiones futuras mejores y más estratégicas. “Esto es especialmente verdad para las compañías que están ampliando la producción y necesitan agregar capacidad adicional del tratamiento,” Svensson dijo. “Como alternativa al tratamiento de aguas residuales tradicional, compañías tenga una opción que pueda ahorrar energía y generar réditos.”

Sobre el autor: Jeff Gunderson es correspondiente para WaterWorld industrial. Él es escritor profesional con durante 10 años de experiencia, especializándose en las áreas conectadas con el agua, el ambiente y el edificio, incluyendo las aguas residuales, la precipitación excesiva, la infraestructura, recursos naturales, y diseño sostenible. Él lleva a cabo un masters en ciencia ambiental y la ingeniería de la escuela de Colorado de minas y una licenciatura en ciencia general de la universidad de Oregon.

Notas:

1. Un metro cúbico normal (Nm3) de gas iguala 1 metro cúbico de gas en la presión de aire normal y 0°C. El contenido en energía de 1 Nm3 del metano es también aproximadamente igual a 1 L de gasolina, o a 10 KVH.

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